Устройство для магнитной записи аналогового сигнала

(5)5 ИСАНИЕ ЕНИЯ ТО ДЕТЕЛЬСТВУ У(А) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР л. %17ледовательский инститеских приборов(088.8)видетельство СССР1.1 В 5/027, 1982,О, кл, 8 11 В 5/47, опублик,(54) УстРОЙстВО ДЛЯ мАГнитнОЙ ЗАПИСИ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к,магнитной записи аналоговых сигналов на движущийся носитель и может быть использовано в аппаратуре звукозаписи. Цель изобретения - повышение точности записи аналоговых сигналов в устройствах магнитной записи с. адаптивным подмагничиванием, Устройсте.БЫпо 1732379 А 1 во содержит усилитель 7 записи, выход которого соединен с магнитной головкой 8 записи и входом фильтра 9 нижних частот, выход которого посредством детектора 10 соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя 11, неинвертирующий вход которого соединен с источником опорного напряжения. С выхода дифференциального усилителя сигнал подается на модулирующий вход генератора 12 подмагничивания, выход которого через введенные параллельно контур 13 и конденсатор 14 соединен с магнитной головкой 8 записи, Введенные элементы стабилизируют коэффициент усиления петли авторегулирования при изменениях индуктивности магнитной головки, обеспечивая оптимальную переходную характеристику устройства магнитной записи при наличии производственного разброса параметров магнитной головки. 8 ил.Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к устройствам магнитной записи аналоговых сигналов с подмагничиванием переменным полем.Известно устройство магнитной записи, содержащее усилитель 1 записи, выход которого соединен с магнитной головкой 2 записи и входом фильтра 3 нижних частот, выход которого через детектор 4 соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя (ДУ) 5, неинвертирующий вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход подключен к амплитудно-модулирующему входу генератора б подмагничивания, выход которого соединен с магнитной головкой записи фиг.1).Недостатком известного устройства является нестабильное качество записи аналоговых сигналов, зависящее от разброса индуктивности магнитных головок. Недостаток Обусловлен тем, что это устройство по существу является системой автоматического регулирования (САР) с обратной связью, глубина которой зависит от индуктивности магнитной головки записи. САР устройства стремится поддерживать сумму токов записи 1 з и подмагничивания 1 на таком уровне, при котором напряжение на выходе детектора было равно опорному ЧОЛ на неинвертирующем входе ДУ, При изменении 1 з для САР это возмущающее воздействие) соответствующее изменению 1 п происходит не мгновенно, а в соответствии с переходной характеристикой САР, которая определяется произведением коэффициентов передачи или коэффициентов преобразования элементов, охваченных петлей обратной связи авторегулирования. Обозначив Клинч - коэффициент передачи ФНЧ, Кд - коэФфициент преобразования детектора, Кду - коэффициент передачи ДУ, Кг - коэффициент преобразования генераторов, а также учитывая, что магнитная головка имеет индуктивный характер внутреннего сопротивления и, следовательно, преобразует токи 13 и 1 л в напряжения с коэффициентом преобразования, равным В- =2 йт 12, Где 12 - индуктивность ГОЛОвки, можно преобразовать схему к более удобному для анализа САР виду, приведенному на фиг, 2. Здесь Е = 13 - возмущающее воздействие; Ч = 1 п - регулирующее воздействие; Х =(1 и+ 1 з)2 тг 112 КанчКд - регулируемая величина; Ю = Ч,т задающий параметр; Ю - Х - рассогласование.5 10 Для такой схемы коэффициент усиления цепи обратной связи на частоте Ь подмагничивания равенд = 2 ктп 1.2 КфнчКдуК 2 = сопэ 11.2, (1) т. е. пропорционален индуктивности магнитной головки.Применяемые в магнитной записи магнитные головки записи даже одного типа имеют большой производственный разброс индуктивности: (например, по ТУ головки ЗД 24;941 могут иметь индуктивность от 70до 145 мГн,.а головки разных типов имеютеще больший диапазон индуктивности). Поэтому при выборе константы сопэ 1 в выра 15 жении 1) исходя иэ условия полученияоптимального переходного процесса дляодного конкретного образца магнитной головки, для другого образца, имеющего другую индуктивность, коэффициент усиления20 цепи обратной связи будет не оптимальным, что повлечет эа собой ухудшение качества переходного процесса (при меньшемзначении индуктивности будет увеличенноерассогласование ЧЧ - Х и большое время25 установления, а при,большем значении индуктивности появится перерегулирование,переходный процесс будет иметь выброс иможет стать колебательным).На фиг. 3 показан результат моделиро 30 вания переходного процесса известного устройства при оптимальном коэффициентеусиления цепи обратной связи (1 г = 1 г,опт,):на фиг. 4 - то же, при усилении, большемоптимального (1-г = 1 гопт.); на фиг. 5 - то же,35 при усилении, меньшем оптимального (Ь"(фиг, 3) имеет перерегулирование, а на фиг.5 - бол ьшую длительность.40 Целью изобретения является повышение качества записи аналоговых сигналов вустройствах магнитной записи с адаптивным подмагничиванием путем обеспеченияоптимального коэффициента усиления цепи45 обратной связи САР тока подмагничиванияпри изменении индуктивности магнитнойголовки записи,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для магнитной записи аналого 50 вого сигнала с адаптивным подмагничиванием, содержащее усилитель записи,подсоединенный входом к входной шинеаналогового сигнала и соединенный выходом с входом фильтра нижних частот и с55 первым выводом записывающей магнитнойголовки, подсоединенный вторым выводомк общей шине, и детектор, включенный между выходом фильтра нижних частот и инвертирующим входом дифференциальногоусилителя, который соединен неинвертирующим входом с выходом источника опорного напряжения и подключен выходом к амплитудно-модулирующему входу генератора тока ультразвукового подмагничивания, введены параллельный индуктивно-емкостной контур, соединенный первым выводом с общей шиной, и конденсэтор; подсоединенный первым выводом к первому выводу записывающей магнитной головки, причем второй вывод конденсатора соединен с выходом генератора тока ультразвукового подмагничивэния и вторым выводом параллельного индуктивно-емкостного контура, резонансная частота которого меньше резонансной частоты контура из индуктивности записывающей магнитной головки и емкости конденсатора. Коэффициент преобразования тока в напряжение для параллельного 1 С-контура, согласно закону Ома, прямо пропорционален его полному сопротивлению, а также добротности. С другой стороны, на добротность этого контура оказывает воздействие последовательный ЕС-контур, состоящий из введенного конденсатора и магнитной головки записи, Шунтирующее действие последовательного контура, снижающее добротность и коэффициент преобразования параллельного контура, тем больше, чем ближе резонансные частоты обоих контуров, так как сопротивление последовательного контура минимально при резонансе.В связи с этим при уменьшении индуктивности магнитной головки записи резонансная частота последовательногоС-контура увеличивается, удаляясь от резонансной частоты параллельногоС- контура, шунтирующее действие последовательного контура ослабляется. а коэффициент преобразования параллельного контура возрастает, т, е. при уменьшении индуктивности головки происходит увеличение коэффициента преобразования введенного параллельногоС-контура, что означает стабилизацию коэффициента усиления цепи обратной связи САР тока подмагничивания. Из этого следует, что качество переходного процесса устройства магнитной записи с адаптивным подмагничиванием стабилизировано и не зависит от производственного разброса индуктивноста магнитных головок,На фиг. 1 показана блок-схема известного устройства;. на фиг, 2 - функциональная схема САР известного устройства; на фиг. 3 - . переходная характеристика известного устройства в оптимальном режиме; на фиг. 4 - то же, при индуктивности головки, большей оптимальной; на фиг. 5 - то же. при10 15 20 35 4045 50 25 30 индуктивности головки, меньшей оптимальной; на фиг. 6 - частотные характеристики коэффициента преобразования параллельного С-контура, зашунтированного последовательным С-контуром, для разных значений индуктивности магнитной головки; на фиг. 7 - блок-схема предлагаемого устройства магнитной записи с адаптивным подмагничиванием; на фиг. 8 - переходные характеристики предлагаемого устройства для индуктивностей магнитных головок, соответствующих данным фиг. 3 - 5.Устройство содержит усилитель 7 записи, выход которого соединен с магнитной головкой 8 записи и входом фильтра 9 нижних частот, выход которого через детектор 10 соединен с инвертирующим входом ДУ 11, неинвертирующий вход которого соединен с источником опорного напряжения,а выход соединен с модулирующим входом генератора 12 подмагничивания, Выход генератора 12 подмагничивания нагружен на параллельный .С-контур 13, который посредством конденсатора 14 соединен с магнитной головкой 8 записи.Магнитная запись с адаптивным подмагничиванием посредством предлагаемого устройства происходит следующим образом.Сигнал записи О, подаваемый на вход усилителя 7 записи, преобразуется в ток записи и суммируется на магнитной головке 8 записи с током ультразвукового подмагничивания, генерируемым генератором 12 подмагничивания, ФНЧ 9, в качестве которого может быть использован, например, РС-.фильтр с частотой среза, близкой к верхней граничной частоте рабочего диапазона устройства магнитной записи, интегрирует напряжение, создаваемое токами записи и подмагничивания.на головке 8, Благодаря этому напряжение.на выходе ФНЧ 9 пропорционально сумме тока ультразвукового подмагничивания и высокочастотных составляющих тока записи,Напряжение с выхода Ф НЧ 9 выпрямляется детектором 10 и сравнивается с опорным постоянным напряжением Ооп посредством ДУ 11, С выхода ДУ модулирующее напряжение подается на генератор 12 подмагничивания, При изменении частоты и(или) уровня сигнала записи изменяется и напряжение на выходе детектора 10, что влечет выработку соответствующего напряжения ДЧ 11. В результате амплитуда тока ультразвукового подмагничивания постоянно адаптируется, отслеживая изменение частоты и (или) уровня сигнала записи. При наличии разброса индуктивностимагнитных головок записи в процессе массового производства введенные параллельный .С-контур 13 и конденсатор 14 стабилизируют коэффициент усиления петли обратной связи САР тока подмагничивания, образованной элементами 8-14. Благодаря 5 этому качество переходного процесса динамической адаптации тока подмагничивания практически не зависит от разброса параметров магнитных головок (фиг. 8), а магнит ная запись любого сигнала производится в 10 оптимальном режиме динамического подмагничивания.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает более высокое качество записи, чем известное. 15 Формула изобретения.Устройство для магнитной записи ана-. ,логового сигнала с адаптивным подмагничиванием, содержащее усилитель записи, 20подсоединенный входам к входной шине аналогового сигнала и соединенный выходом с входом фильтра нижних частот и первым выводом записывающей магнитной25 головки, подключенной вторым выводом к общей шине., и детектор, включенный между выходом фильтра нижних частот и инвертирующим входом дифференцирующего усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход подключен к амплитудно-модулирующему входу генератора тока ультразвукового подмагничивания, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности магнитной записи аналогового сигнала, в него введены параллельный индуктивно-емкостнцй контур, соединенный первым выводом с общей шиной, и конденсатор, подключенный первым .выводом к первому выводу записывающей магнитной головки, при этом второй вывод конденсатора соединен с выходом генератора тока ультразвукового подмагничивания и с вторым выводом параллельного индуктивноемкостного контура, резонансная частота которого меньше резонансной частоты контура из индуктивности записывающей магнитной головки и емкости конденсатора.